斑籽木地上部分化学成分研究

2022-12-29 07:26蒋华夷卢光衣李怡欢张倩茹何红平
化学与生物工程 2022年12期
关键词:分子式石油醚分子量

蒋华夷,卢光衣,李怡欢,张倩茹,藤 丹,杨 锐,何红平*

(1.云南中医药大学中药学院暨云南省南药可持续利用研究重点实验室,云南 昆明 650500;2.云南中医药大学 云南省傣医药与彝医药重点实验室,云南 昆明 650500)

斑籽木[Baliospermumsolanifolium(Burman) Suresh]为大戟科(Euphorbiaceae)斑籽木属灌木,又名斑籽,产于亚洲南部和东南部各国,在我国主要分布于云南西南部[1]。斑籽木全株均可入药,具有退热、滋补、消肿、利尿、泻下等功效,民间常用于治疗哮喘、支气管炎、黄疸、水肿、便秘、麻风、皮肤病等症[2-3]。现代药理学研究表明,斑籽木提取物具有免疫调节、抗菌、抗过敏、抗氧化、保肝等多种药理活性[2]。目前,关于斑籽木化学成分的研究报道较少,已分离鉴定的化学成分主要包括二萜、苯丙素、生物碱等[2,4-5]。Ogura等[6]从斑籽木中分离得到的5个新的佛波醇酯型二萜类化合物对淋巴细胞白血病P388细胞表现出较高的细胞毒活性;Pipatrattanaseree等[7]从斑籽木中分离得到的苯丙素类化合物propioveratrone对脂多糖(LPS)诱导的RAW264.7细胞内NO的生成表现出抑制作用;作者所在课题组对斑籽木地上部分化学成分进行了研究,从其90%乙醇提取物的乙酸乙酯部位中分离得到20个化合物。为进一步阐明斑籽木的药效物质基础,作者采用正相硅胶柱色谱、MCI柱色谱、半制备型高效液相色谱、Sephadex LH-20凝胶柱色谱等分离方法对斑籽木地上部分90%乙醇提取物中的化学成分进行分离纯化,并对其结构进行鉴定。

1 实验

1.1 材料、试剂与仪器

斑籽木,2019年3月采自云南省西双版纳州,经云南中医药大学张雪梅副研究员鉴定为大戟科斑籽木属植物斑籽木[Baliospermumsolanifolium(Burman) Suresh]的地上部分,标本(BS-201903001)保存于云南中医药大学云南省傣医药与彝医药重点实验室。

柱色谱用硅胶(80~100目、100~200目、200~300目),青岛海洋化工厂;MCI凝胶(CHP20P,75~150 μm),日本三菱化学公司;Sephadex LH-20葡聚糖凝胶,美国GE公司;乙腈、甲醇,色谱纯,上海星可高纯溶剂有限公司;其余试剂均为分析纯或工业纯,上海泰坦化学有限公司。

Bruker AM-400型和AV-500型核磁共振波谱仪,德国Bruker公司;Hei-VAP Core HL/G3型旋转蒸发仪,德国Heidolph公司;Agilent 1260 Infinity型高效液相色谱仪[XDB-C18色谱柱(250 mm×9.4 mm,5 μm),二极管阵列检测器(DAD)],美国Agilent公司;Newstyle NP7000型半制备型高效液相色谱仪,江苏汉邦科技有限公司;GF254型薄层层析硅胶板,青岛海洋化工厂;RP-C18薄层色谱板,美国EMD Millipore公司。

1.2 斑籽木地上部分化学成分的提取与分离

取斑籽木干燥地上部分20.0 kg,粉碎后用90%乙醇浸提4次,每次3 d;合并提取液,减压浓缩得浸膏1.6 kg;将浸膏分散于适量水中,依次用石油醚、乙酸乙酯各萃取3次,得到石油醚部位和乙酸乙酯部位;乙酸乙酯部位减压浓缩得到浸膏800.0 g,经硅胶(3.5 kg,80~100目)柱色谱分离,以石油醚-丙酮(1∶0~0∶1,体积比,下同)梯度洗脱,TLC监测合并相似组分,得到7个组分Fr.A~G。

Fr.A(20.0 g)经硅胶(150 g,100~200目)柱色谱分离,依次用石油醚、氯仿、乙酸乙酯洗脱,得到3个组分Fr.A1~A3。Fr.A1经硅胶(80 g,200~300目)柱色谱分离,得到化合物Ⅶ(3.0 mg)。

Fr.B(120.0 g)经MCI柱色谱分离,以甲醇-水(60%~90%)梯度洗脱,得到6个组分Fr.B1~B6。Fr.B5(15.7 g)经硅胶(480 g,100~200目)柱色谱分离,以石油醚-丙酮[(200~1)∶1]梯度洗脱,得到7个组分Fr.B5-1~B5-7;Fr.B5-5经Sephadex LH-20凝胶柱色谱分离,以氯仿-甲醇(1∶1)洗脱,经重结晶得到化合物Ⅳ(9.4 mg);Fr.B6经重结晶得到化合物Ⅴ(1.0 g)。

Fr.C(69.1 g)经硅胶(691 g,100~200目)柱色谱分离,以石油醚-丙酮(1∶0~0∶1)梯度洗脱,得到7个组分Fr.C1~C7。Fr.C2(13.0 g)经MCI柱色谱分离,以甲醇-水(60%~90%)梯度洗脱,得到4个组分Fr.C2-1~C2-4;Fr.C2-2经硅胶柱色谱分离,以石油醚-丙酮[(30~1)∶1]梯度洗脱,得到3个组分Fr.C2-2-1~C2-2-3;Fr.C2-2-2经Sephadex LH-20凝胶柱色谱分离,以甲醇洗脱,得到化合物Ⅲ(3.5 mg);Fr.C2-2-3经半制备型高效液相色谱分离,以22%乙腈-水洗脱得到化合物Ⅱ(8.1 mg,tR=10.1 min)和化合物Ⅸ(2.6 mg,tR=11.3 min)。

Fr.D(30.4 g)经MCI柱色谱分离,以90%甲醇-水洗脱,得到4个组分Fr.D1~D4。Fr.D1(13.2 g)经硅胶(400 g,100~200目)柱色谱分离,以石油醚-丙酮[(50~1)∶1]梯度洗脱,得到8个组分Fr.D1-1~D1-8;Fr.D1-2经硅胶(50 g)柱色谱分离,以石油醚-丙酮(5∶1)等度洗脱,得到化合物Ⅷ(15.6 mg);Fr.D1-4经硅胶(80 g,80~100目)柱色谱分离,以石油醚-乙酸乙酯[(30~1)∶1]梯度洗脱,后经Sephadex LH-20凝胶柱色谱分离,以氯仿-甲醇(1∶1)洗脱,得到化合物Ⅰ(7.6 mg)。

Fr.F(130.0 g)经MCI柱色谱分离,以90%甲醇-水洗脱,得到3个组分Fr.F1~F3。Fr.F1(0.9 g)经RP-C18柱色谱分离,以甲醇-水(10%~100%)梯度洗脱,得到3个组分Fr.F1-1~F1-3;Fr.F1-1经重结晶得到化合物Ⅵ(1.1 g)。

2 结果与讨论

2.1 结构鉴定

化合物Ⅰ:白色无定形粉末。分子式C27H28N2O4,分子量444。1HNMR(500 MHz,CDCl3),δ:7.72(2H,m,H-2′,7′),7.52(1H,tt,J=7.5 Hz、2.0 Hz,H-5′),7.44(2H,brt,J=7.4 Hz,H-4′,6′),7.26(5H,m,H-5~9),7.15(2H,m,H-5″,7″),7.07(2H,td,J=6.5 Hz、1.7 Hz,H-4″,8″),6.84(1H,d,J=7.7 Hz,N-H),6.03(1H,d,J=8.6 Hz,N-H),4.77(1H,td,J=8.1 Hz、6.0 Hz,H-2),4.33(1H,m,H-1″),3.92(1H,dd,J=11.3 Hz、4.9 Hz,H-9″a),3.81(1H,dd,J=11.3 Hz、4.2 Hz,H-9″b),3.21(1H,dd,J=13.7 Hz、6.0 Hz,H-3a),3.06(1H,dd,J=13.7 Hz、8.5 Hz,H-3b),2.75(2H,m,H-2,2″),2.02(3H,s,-COCH3);13CNMR(125 MHz,CDCl3),δ:170.4(C-1),55.0(C-2),38.4(C-3),136.6(C-4),128.8(C-5,9),129.3(C-6,8),127.1(C-7),167.2(C-1′),133.6(C-2′),128.6(C-3′,7′,4″,8″),127.0(C-4′,6′),131.9(C-5′),49.5(C-1″),37.4(C-2″),136.7(C-3″),129.1(C-5″,7″),126.7(C-6″),64.6(C-9″),COCH3(170.8,20.8)。以上数据与文献[8]报道基本一致,故鉴定该化合物为金色酰胺醇酯。

化合物Ⅱ:白色无定形粉末。分子式C9H7NO,分子量145。1HNMR(500 MHz,CD3OD),δ:9.88(1H,s,-CHO),8.16(1H,brd,J=7.6 Hz,H-4),8.09(1H,s,H-2),7.47(1H,brd,J=8.1 Hz,H-7),7.26(2H,m,H-5,6);13CNMR(125 MHz,CD3OD),δ:139.7(C-2),120.1(C-3),122.4(C-4),123.6(C-5),124.9(C-6),113.1(C-7),139.0(C-8),125.7(C-9),187.4(-CHO)。以上数据与文献[9]报道基本一致,故鉴定该化合物为吲哚醛。

化合物Ⅲ:黄色油状物。分子式C11H11NO2,分子量189。1HNMR(500 MHz,CD3OD),δ:8.05(1H,brd,J=8.4 Hz,H-4),7.95(1H,s,H-2),7.43(1H,brd,J=7.7 Hz,H-7),7.19(2H,m,H-5,6),4.35(2H,q,J=7.1 Hz,OCH2CH3),1.41(3H,t,J=7.1 Hz,OCH2CH3);13CNMR(125 MHz,CD3OD),δ:133.1(C-2),108.5(C-3),122.5(C-4,5),123.7(C-6),112.9(C-7),138.1(C-8),127.3(C-9),167.5(C-10),OCH2CH3(60.8,14.8)。以上数据与文献[10]报道基本一致,故鉴定该化合物为吲哚-3-甲酸乙酯。

化合物Ⅳ:白色针状结晶(氯仿)。分子式C29H46O,分子量410。1HNMR(500 MHz, CDCl3),δ:5.34(1H,d,J=5.2 Hz,H-6),5.24(1H,dd,J=15.2 Hz、8.2 Hz,H-22),5.17(1H,dd,J=15.2 Hz、7.4 Hz,H-23),4.68(2H,m,H2-26),3.52 (1H,m,H-3),2.42(1H,q,J=6.3 Hz,H-24),2.03(1H,m,H-20),1.97(1H,m,H-8),1.95(1H,m,H-2a),1.85(1H,m,H-2b),1.83(1H,m,H-1a),1.68(1H,m,H-16a),1.64(3H,brs,CH3-27),1.49(6H,overlapped,H-11a,15a和H2-7,28),1.25(2H,overlapped,H-16b,17),1.15(2H,m,H2-12),1.08(3H,overlapped,H-1b,14,15b),1.00(6H,overlapped,CH3-19,21),0.83(3H,t,J=7.3 Hz,CH3-29),0.69(3H,s,CH3-18);13CNMR(125 MHz, CDCl3),δ:37.3(C-1),31.7(C-2),71.8(C-3),42.3(C-4,13),140.8(C-5),121.7(C-6),31.9(C-7,8),50.2(C-9),36.5(C-10),21.1(C-11),39.7(C-12),56.9(C-14),24.3(C-15),28.7(C-16),55.9(C-17),12.1(C-18),19.4(C-19),40.2(C-20),20.2(C-21),137.2(C-22),130.0(C-23),52.0(C-24),148.6(C-25),109.5(C-26),20.8(C-27),25.7(C-28),12.2(C-29)。以上数据与文献[11]报道基本一致,故鉴定该化合物为(24S)-ethylcholesta-5,22(E),25-trien-3β-ol。

化合物Ⅴ:白色无定形粉末。分子式C29H50O,分子量414。1HNMR(500 MHz,CD3OD),δ:5.30(1H,brd,J=5.4 Hz,H-6),3.48(1H,m,H-3),0.96(3H,s,CH3-19),0.88(3H,d,J=6.6 Hz,CH3-21),0.80(6H,overlapped,CH3-27,29),0.77(3H,d,J=6.9 Hz,CH3-26),0.64(3H,s,CH3-18);13CNMR(125 MHz,CD3OD),δ:37.3(C-1),31.6(C-2),71.8(C-3),42.3(C-4,13),140.8(C-5),121.7(C-6),31.9(C-7,8),50.1(C-9),36.5(C-10),21.1(C-11),39.8(C-12),56.8(C-14),24.3(C-15),28.3(C-16),56.0(C-17),12.0(C-18),19.4(C-19),36.2(C-20),19.0(C-21),33.9(C-22),29.1(C-23),45.8(C-24),26.0(C-25),18.8(C-26),19.8(C-27),23.0(C-28),11.9(C-29)。以上数据与文献[12]报道基本一致,故鉴定该化合物为β-谷甾醇。

化合物Ⅵ:无色针状结晶(氯仿)。分子式C35H60O6,分子量576。1HNMR(400 MHz,DMSO-d6),δ:5.33(1H,brd,J=5.2 Hz,H-6),4.22(1H,d,J=7.8 Hz,H-1′),3.63(1H,m,H-6′a),3.44(1H,m,H-3),3.40(1H,dd,J=11.8 Hz、5.9 Hz,H-6′b),3.17(1H,m,H-3′),3.05(1H,m,H-5′),3.01(1H,m,H-4′),2.89(1H,td,J=8.3 Hz、4.9 Hz,H-2′),2.34(1H,m,H-4a),2.12(1H,m,H-4b),0.96(3H,s,CH3-19),0.90(3H,d,J=6.4 Hz,CH3-21),0.83(3H,d,J=6.7 Hz,CH3-29),0.80(6H,m,CH3-26,27),0.65(3H,s,CH3-18);13CNMR(100 MHz,DMSO-d6),δ:37.9(C-1),30.3(C-2),77.9(C-3),39.5(C-4),141.5(C-5),122.3(C-6),32.4(C-7,8),50.7(C-9),37.3(C-10),21.7(C-11),40.5(C-12),42.9(C-13),57.2(C-14),24.9(C-15),28.9(C-16),55.5(C-17),12.7(C-18),20.0(C-19),36.6(C-20),19.7(C-21),34.4(C-22),26.4(C-23),46.2(C-24),29.9(C-25),20.2(C-26),20.8(C-27),23.7(C-28),12.8(C-29),101.8(C-1′),73.5(C-2′),78.0(C-3′),71.1(C-4′),78.2(C-5′),62.1(C-6′)。以上数据与文献[13]报道基本一致,故鉴定该化合物为胡萝卜苷。

化合物Ⅶ:粉色油状物。分子式C40H56,分子量536。1HNMR(500 MHz,CDCl3),δ:1.97(12H,s,CH3-19,19′,20,20′),1.72(6H,s,CH3-18,18′),1.03(12H,s,CH3-16,16′,17,17′);13CNMR(125 MHz,CDCl3),δ:34.3(C-1,1′),39.7(C-2,2′),19.3(C-3,3′),33.1(C-4,4′),129.4(C-5,5′),137.9(C-6,6′),126.7(C-7,7′),137.8(C-8,8′),136.1(C-9,9′),132.4(C-10,10′),130.1(C-11,11′),137.3(C-12,12′),136.5(C-13,13′),130.9(C-14,14′),125.1(C-15,15′),29.0(C-16,16′,17,17′),21.8(C-18,18′,19,19′),12.8(C-20,20′)。以上数据与文献[14]报道基本一致,故鉴定该化合物为β-胡萝卜素。

化合物Ⅷ:白色针状结晶(甲醇)。分子式C7H8O2,分子量124。1HNMR(500 MHz,CD3OD),δ:7.16(2H,d,J=8.5 Hz,H-2,6),6.74(2H,d,J=8.5 Hz,H-3,5),4.47(2H,s,H2-7);13CNMR(125 MHz,CD3OD),δ:157.9(C-1),116.1(C-2,6),129.8(C-3,5),133.5(C-4),65.1(C-7)。以上数据与文献[15]报道基本一致,故鉴定该化合物为对羟基苯甲醇。

化合物Ⅸ:白色针状结晶(甲醇)。分子式C7H6O4,分子量154。1HNMR(500 MHz,CD3OD),δ:7.21(1H,d,J=3.1 Hz,H-6),6.96(1H,dd,J=8.9 Hz、3.1 Hz,H-4),6.78(1H,d,J=8.9 Hz,H-3);13CNMR(125 MHz,CD3OD),δ:113.3(C-1),150.8(C-2),115.3(C-3),125.1(C-4),156.0(C-5),119.0(C-6),171.6(C-7)。以上数据与文献[16]报道基本一致,故鉴定该化合物为2,5-二羟基苯甲酸。

化合物Ⅰ~Ⅸ的结构式如图1所示。

图1 化合物Ⅰ~Ⅸ的结构式Fig.1 Structural formulas of compounds Ⅰ-Ⅸ

2.2 讨论

从斑籽木地上部分90%乙醇提取物中分离鉴定的9个化合物中有3个生物碱类(Ⅰ~Ⅲ)、3个甾体类(Ⅳ~Ⅵ)、1个四萜类(Ⅶ)和2个酚类(Ⅷ和Ⅸ),其中化合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ为首次从斑籽木属植物中分离得到。现代药理学研究表明,化合物Ⅷ对羟基苯甲醇能显著抑制实验性脑血栓形成,且具有显著的抗炎作用,其抗炎作用机制与抑制花生四烯酸环氧合酶代谢途径有关[17]。另有研究表明,对羟基苯甲醇在体内外均具有显著的抗血小板聚集活性,其作用机制可能与抑制外钙内流和内钙释放有关[18]。此外,化合物Ⅸ2,5-二羟基苯甲酸对酪氨酸酶单酚酶活性具有明显的抑制作用[19]。

3 结论

采用正相硅胶柱色谱、MCI柱色谱、半制备型高效液相色谱、Sephadex LH-20凝胶柱色谱等分离方法从斑籽木地上部分90%乙醇提取物中分离得到9个化合物,分别鉴定为:金色酰胺醇酯(Ⅰ)、吲哚醛(Ⅱ)、吲哚-3-甲酸乙酯(Ⅲ)、(24S)-ethylcholesta-5,22(E),25-trien-3β-ol(Ⅳ)、β-谷甾醇(Ⅴ)、胡萝卜苷(Ⅵ)、β-胡萝卜素(Ⅶ)、对羟基苯甲醇(Ⅷ)、2,5-二羟基苯甲酸(Ⅸ),其中化合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ为首次从斑籽木属植物中分离得到。该研究为斑籽木药效物质基础的进一步阐明奠定了基础,并为其临床应用提供了一定的科学依据。

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